Module

Je komplexer unsere Applikation wird, desto grösser wird auch die entsprechende Python-Datei. Irgendwann steht dort so viel Code drin, dass wir uns kaum mehr zurechtfinden.

Da kommen Module ins Spiel: Sie erlauben es uns, ein Programm auf mehrere Python-Dateien zu verteilen.

Für dieses Beispiel gehen wir davon aus, dass wir eine Datei rechner.py mit folgendem Code haben:

def plus(a, b):
    print(a + b)

def minus(a, b):
    print(a - b)

def mal(a, b):
    print(a * b)

def durch(a, b):
    print(a / b)

plus(10, 5)
minus(10, 5)
durch(10, 5)

Module erstellen

Um unser Programm übersichtlicher zu gestalten, könnten wir nun beispielsweise die Funktionen plus() und minus() in eine Datei strich_operationen.py und die Funktionen mal() und durch() in eine Datei punkt_operationen.py verschieben. Diese beiden Dateien sehen also folgendermassen aus:

strich_operationen.py:

def plus(a, b):
    print(a + b)

def minus(a, b):
    print(a - b)

punkt_operationen.py:

def mal(a, b):
    print(a * b)

def durch(a, b):
    print(a / b)

Damit haben wir zwei neue Module erstellt: strich_operationen und punkt_operationen.

Module und Modulnamen

Jede Python-Datei ist auch ein Modul. Ihr Modulname entspricht ihrem Dateinamen ohne die .py-Endung.

Sprich: Die Datei strich_operationen.py ist zugleich ein Modul namens strich_operationen, punkt_operationen.py ist zugleich ein Modul namens punkt_operationen.

Module verwenden

Unser ursprüngliches Programm können wir nun wie folgt vereinfachen:

rechner.py:

plus(10, 5)
minus(10, 5)
durch(10, 5)

Doch etwas fehlt noch: Wir müssen Python noch mitteilen, dass wir die Funktionen aus den beiden neuen Modulen verwenden wollen. Das machen wir mit einem Import.

Den Import kennen Sie bereits aus der Turtle-Zeit: from turtle import *. Damit sagen wir Python, dass wir aus dem Turtle-Modul (from turtle) sämtliche Funktionen und Variablen importieren wollen (import *¹). Analog importieren wir die beiden Module strich_operationen und punkt_operationen:

rechner.py:

from strich_operationen import *
from punkt_operationen import *

plus(10, 5)
minus(10, 5)
durch(10, 5)

Speicherort

Damit dieser Import funktioniert, müssen alle drei Dateien nebeneinander liegen (also im gleichen Ordner gespeichert sein)!

Nun funktioniert unser Rechner auch wieder korrekt und verwendet die Funktionen aus unseren neuen Modulen.

Import optimieren

Tatsächlich verwenden wir aus dem modul punkt_operationen eigentlich nur die Funktion durch(). Mit dem aktuellen Import auf Zeile 2 im vorherigen Code-Ausschnitt importieren wir aber alle Funktionen aus punkt_operationen — also auch die Funktion mal(), welche wir momentan gar nicht brauchen.

In Python gehört es zur Best Practice (empfohlene Vorgehensweise), dass wir nur die Dinge importieren, die wir auch wirklich benötigen. Das machen wir, indem wir den import nicht überall mit import * spezifizieren, sondern dort genau diejenigen Dinge auflisten, die wir benötigen.

from strich_operationen import plus, minus
from punkt_operationen import durch

plus(10, 5)
minus(10, 5)
durch(10, 5)

Äquivalenz

Da wir aus dem Modul strich_operationen alle Funktionen benötigen, ist der Import auf Zeile 1 in diesem spezifischen Fall gleichwertig mit from strich_operationen import *.

Footnotes

1. Das *-Zeichen bezeichnen wir in diesem Zusammenhang als Wildcard. Es bedeutet so viel wie "alles". ↩